OPC-UA/PackMLを活用した包装機械のIoT化の紹介と、業界標準策定に向けた活動
味の素食品株式会社
DX戦略推進部 プロジェクト統括G
田丸 慎司

Copyright© 2023
AjinomotoFood ManufacturingCo., Inc. AllCo.,rightsreserved.
Copyright© 2023
AjinomotoFood Manufacturing
Inc.
All rights reserved.

株式会社アナザーウエア
IoT事業部 事業部長・執行役員
山浦 輝和 様

会社紹介
味の素食品 株式会社 （2019年～）
国内の調味料・加工食品製造・包装を担う会社
味の素株式会社の川崎事業所および東海事業所の調味料・加工食品の製造・包装事業、味の素パッケージング株式会社の製造・包装事業、ならびにクノール食品株式会社を統合
主な自社製造拠点：
川崎、三重、静岡、（北海道）様々な商品形態を包装

味の素（株）プレスリリース：
味の素グループ、国内調味料・加工食品の製造・包装を担う新会社「味の素食品株式会社」を２０１９年４月に発足～国内食品生産体制再編の一環として～ (ajinomoto.co.jp)

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1

会社紹介
味の素食品HPから抜粋

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2

会社紹介

味の素食品HPから抜粋

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3

自己紹介
田丸 慎司
味の素食品（株）
DX戦略推進部 プロジェクト統括G
2013年～ 生産技術/製品導入 包装ライン設計・設備導入
2019年～ 社内製造IoT化プロジェクト参画
2022年～ 包装設備データ標準化活動開始
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4目次味の素食品の包装DX事例と課題
課題の分析と対策
標準化実現に向けた活動のご紹介
OPC-UA/PackML活用に向けた技術開発
業界標準策定に向けた活動

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5目次味の素食品の包装DX事例と課題
課題の分析と対策
標準化実現に向けた活動のご紹介

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6味の素食品 包装DX事例と課題
包装生産に関する業務負荷低減と“改善”の効率化を目的としたシステムを開発開始

詳細はパートナー企業のHP：https://www.abeam.com/jp/ja/case_study/CS143

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7味の素食品 包装DX事例と課題
スクラッチの開発で以下の機能を実現

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8味の素食品 包装DX事例と課題

手書きの帳票がなくなり、作業者の労働時間を延ばすことなく稼働時間を延長できた
生産部門がBIツールを用いて自ら製造ラインの生産性や設備停止状況などを分析し、改善につなげている
間接部門が工場データを分析し改善の提案ができた
他方で、データ取得部分のシステム構築と維持の困難に直面...

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9味の素食品 包装DX事例と課題
包装ラインの設備構成
充填装置メーカーA

検査

検査装置メーカーB

中箱詰め

装置メーカーC

検査

検査装置メーカーD

外箱詰め

装置メーカーE

検査

検査装置メーカーF

パレタイズ

装置メーカーG

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10味の素食品 包装DX事例と課題

工場
長

包装設備から
データを取得したい！
データの構造化は？

通信ドライバはパッケージソフト？

価格？

他ソフトウェアとの相性？

非PLC制御機器は？

通信プロトコル？

データ検証はいつどこで？

インターロック有？

データはどこでみる？

サイクリック？頻度は？

保存期間？

ネットワーク設計？

包装形態？

物理IF？

メンテナンス？

PLCの型式？
PLCのメーカー？

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汎用性？

11

全工場(数百設備)展開！？≒高い汎用性

味の素食品 包装DX事例と課題

工場
長

包装設備から
データを取得したい！
データの構造化は？

通信ドライバはパッケージソフト？

価格？

他ソフトウェアとの相性？

非PLC制御機器は？

通信プロトコル？

データ検証はいつどこで？

インターロック有？

データはどこでみる？

サイクリック？頻度は？

保存期間？

ネットワーク設計？

包装形態？

物理IF？

メンテナンス？

PLCの型式？
PLCのメーカー？

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汎用性？

12

全工場(数百設備)展開！？≒高い汎用性

味の素食品 包装DX事例と課題
装置メーカーの仕様が統一されていないため個別開発となる充填装置メーカーA
生産数量
：〇
温度
：〇

中箱詰め

装置メーカーB
生産数量
：〇
温度
：×

外箱詰め

装置メーカーC
生産数量
：△
温度
：〇

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13

 開発費
 維持費
不良A：５
不良B：３
不良合計：８
不良A：５
不良B：３
不良合計：×味の素食品 包装DX事例と課題
装置メーカーの仕様が統一されていないため個別開発となる充填装置メーカーA
生産数量
：〇
温度
：〇

中箱詰め

装置メーカーB
生産数量
：〇
温度
：×

外箱詰め

装置メーカーC
生産数量
：△
温度
：〇

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 開発費
 維持費
不良A：５
不良B：３
不良合計：８
不良A：５
不良B：３
不良合計：×味の素食品 包装DX事例と課題

作業の流れ

課題

ラダープログラム入手

・ラダーを読解するスキルが必要
・データがない場合ラダープログラムを修正

ラダーのデータを探す

・スクラッチのプログラムは
メンテナンスが大変

ゲートウェイ上でタグ付け

・データの点数が多く確認の負荷高い
・検証時に、想定していた動きと違うと手戻りが多いデータ検証

横展開：0.5~1人月/ライン
継続的なメンテも必要
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15

味の素食品 包装DX事例と課題

作業の流れ

課題

ラダープログラム入手

・ラダーを読解するスキルが必要
・データがない場合ラダープログラムを修正

ラダーのデータを探す

・スクラッチのプログラムは
メンテナンスが大変

ゲートウェイ上でタグ付け

・データの点数が多く確認の負荷高い
・検証時に、想定していた動きと違うと手戻りが多いデータ検証

横展開：0.5~1人月/ライン
継続的なメンテも必要
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16

味の素食品 包装DX事例と課題
PLC

社内で通信プロトコ
ルのメンテをするのはムダが多いGateway

OSSのメンテをする負荷が高い

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17

クラウド

クラウドでの処理負荷が大きい味の素食品 包装DX事例と課題
PLC

社内で通信プロトコ
ルのメンテをするのはムダが多いGateway

OSSのメンテをする負荷が高い

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クラウド

クラウドでの処理負荷が大きい味の素食品 包装DX事例と課題 異なる機械で構成された製造ラインを一つのシステムで一括管理を実現するための想定されるWBSと想定コスト
No.

必要なスキル1

システム要件定義

IT,製造管理2

包装機改造要件打ち合わせ
×設備数

設備Eng

3

施工

設備Eng

4

連動テスト

IT,設備Eng

5

立ち上がり確認

IT,設備Eng

No.2 想定工数例：
設備数が5台の場合、打ち合わせ×5
トータル設備Eng工数：
約5か月/ライン
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1m

2m

3m

4m

5m

6m

想定コスト例：
管理システム：1,000～2,000万円
包装機プログラム改造費用：
100～200万円/台
コスト：
2,000～3,000万円/ライン
19

7m

8m

味の素食品 包装DX事例と課題

人材

OT

OT

コスト

充填

セキュリティ

中箱詰め
外箱詰め

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IT

20

DB
分析基盤

目次

味の素食品の包装DX事例と課題
包装機械IoT化課題の分析と対策
標準化実現に向けた活動のご紹介

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21

包装機械IoT化課題の分析と対策
包装機ユーザー
企業の課題

包装機械メーカーの課題

設備メーカーに通信標準仕様を要求
できていないユーザーごとに要求がバラバラユーザーが求める情報が整理できていない

現行資産(設備)のIoT化にコストがかかるプログラム資産の更新ができていない
装置の標準化ができていない

セキュリティ確保

現行PLCがオープンなネット
ワーク・プロトコルに対応
していない

OT・IT人材不足

生産設備データを使った
DXはコストがかかる

個別開発になり、ビ
ジネスにならない

外部環境

産業機器の課題

射出成型機のEUROMAP対応

OPC-UAの普及
安価なIoT機器

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22

包装機械IoT化課題の分析と対策
階層別課題 課題
包装機ユーザーの課題

弊社の対応

将来構想

ユーザー側が必要な情報の整理が出来ていない。
①稼働管理、②品質管理、トレーサビリティ③設備インターロック、④予・見える化が経営課題解決に紐づいた例の兆保全などが並列に語られており、見える化対象のデータが経営課題の解
1.1
ベストプラクティスを蓄積し、業界団体内
必要な情報を稼働管理、品質管理に絞決に紐づくKPIとなっていない = 開発要件の定義ができないで共有する(メーカー生声：とりあえず見える化！というユーザー企業にデータ収集 り（稼働率向上、改善スピードアップを目的としたOEE見える化、オペレー
ソフトを導入したが活用できていない)
ター帳票作成負荷低減等）可能な限り
・必要なデータを標準化する（PackMLな
社内で開発
見える化するデータがばらばらのため、個別開発にならざるを得ないため
ど）→要望に応じて個別開発するような
1.2
サービスはコストに見合わないため、標準開発費が高額となる。
化されたデータを利用が必須。
食品包装業界全体でみると、みえる化のニーズが少ない。要望の声が小さ 他ユーザー企業(食品・飲料・消費財) ・大手ユーザーが標準データモデルなどの1.3 い（包装機メーカー、産業機器メーカー生声）→ 食品製造業は中小企業 を巻き込み、標準化に向けたデータの 開発コストを負担/共同開発することで低コ要望を抽出、整理する
スト化を目指すが多く、開発コストを負担できないため？
・工場データを安全に活用する
社内ポリシーに沿った設計を実施
・制御データ利用要件自由化および拡大
1.4 企業内NWセキュリティポリシーの制約(クラウドNG等)→設計にムダも発生（不要のサーバ設・IoT化 = クラウド化。低コスト、高機能置など）化にクラウド化は必須。
今後ソフトウェア仕様書を作成
装置メーカーに提示する詳細のソフトウェアの要求仕様がなく、必要な・OPC-UA対応や、PackTagの実装を要求
1.5→デバイスの位置などではなく、仕様化する。
データのデバイス位置を指定していない
PackTagの実装などを要望予定
・古い設備であってもユーザーが容易に、最新設備のデータ取得が容易にできるようになったとしても、現行資産・
1.6
社内システム開発（高コスト）
低コストで設備見える化が可能なミドル
設備の見える化にコストがかかる
ウェアを導入Copyright © 2023 Ajinomoto Food Manufacturing Co., Inc. All rights reserved.

23

包装機械IoT化課題の分析と対策
階層別課題
包装機メーカー/業界の課題

課題

将来構想

装置のプログラム資産の切り替えができておらず、ラダープログラムがほとんどであり(データ取得目線で見た時の)プログラムの可用性が低い。
・徐々に構造化/変数化したプログラミングを普及。
PLCメーカー生声：講習で構造化プログラムを教えても、実業務はラダーで記述された既設機制御プログラムに影響しない範囲でまずは、簡単な2.1 のメンテナンスがほとんどなので忘れ去られる。標準機がラダープログラムで記述されている生産数などのいくつかの変数(PackTagにおけるAdmin
ため変更が困難。
Tag)から導入。
包装機メーカー生声：包装機の運転停止再起動の処理に関する制御は、ラダーの方が記述しやすい・横展開が容易な汎用性の高いプログラムを開発し、開発する見える化の機能は、包装制御には直接関係しない個別開発機能のためビジネスになり
開発コストを下げる
2.2 にくい/メリットが薄い・包装機のメンテナンスや設計にFBできるデータを収包装機メーカー生声：見える化機能の開発は、儲からない集(包装機メーカーへのデータ提供)
2.3 業界内の標準化が遅れている（日本包装機械工業会理事 生声）

・包装機の制御に関わるメーカー固有技術以外の共通
技術部分（機器間インターロック/稼働状況データ)は標準化してくことができないか？
・射出成型機のEUROMAPのように業界標準を定める

2.4 OPC-UAが新たなベンダーロックインになることで機器選定の幅が狭まる

・全てのPLCでOPC-UAが使えるようになる。

2.5 プログラムは資産であるため、外部への公開は資産流出のリスクがある

・OPC-UAの通信をすることで、外部にプログラムを公開することなくデータのみ通信が可能

2.6 現行PLCが必要な機能を満たしていない / 組み込みの制御基板で開発している・組み込みOPC-UAサーバーの普及

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24包装機械IoT化課題の分析と対策
階層別課題
外部環境の課題

課題

将来構想

3.1

OPC-UA for PackMLの規格策定は完了していない→OEEを見える化するための最低限の使用は策定完了

・継続的な情報収集を行い、業界標準をアップデートする

3.2

制御機器間の通信ネットワーク・プロトコルが群雄割拠 / 古いプロトコル ・要求仕様書に通信仕様書を記載
・OPC-UA通信ができれば通信プロトコルは問わない。
も現役

3.3 包装機の現行PLC(Qシリーズ等)は、OPC-UA通信に対応していない

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25

・ゲートウェイとなるPLCやPCを設置（最新PLCを搭載した設備に入れ替わるまで(今後10~20年)は、本方式がメイン）

包装機械IoT化課題の分析と対策
ISA-TR88の規格策定にはエンドユーザーも参加
日本のエンドユーザーも同様の活動が必要

ISA-TR88.00.02-2022 より引用
ISAは、国際標準化機構（International Standardization Organization）によって制定された、産業自動化および制御システムに関する国際標準です。

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27

27

包装機械IoT化課題の分析と対策
目標は”Plug and Play(Work)”
線を繋いだら必要なデータがとれた！

方法
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データ
（意味）

充填

装置メーカーA
生産数量
：〇
温度
：〇

中箱詰め

装置メーカーB
生産数量
：〇
温度
：〇

外詰め

装置メーカーC
生産数量
：〇
温度
：〇

28

目次

味の素食品の包装DX事例と課題
包装機械IoT化課題の分析と対策
標準化実現に向けた活動のご紹介
業界標準策定に向けた活動
OPC-UA/PackML活用に向けた技術開発

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29標準化実現に向けた活動のご紹介基本的には、データの標準化は”求められている”
包装は製造と比較し、”進めやすい”
どのような標準を目指すか？
食品関連機械製造事業者と食品製造事業者の早急なすり合わせが必要！

日本包装機械工業会ということで、標準化推進活動を行っていますIoT研究会によるアンケート結果から抜粋

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3030

標準化実現に向けた活動のご紹介
標準化に関する継続的な情報収集！

味の素食品

味の素G内 包装機データ標準化要望調査
社内システム横展開開始

味の素食品 工業会 標準化意見交換

社内システム開発開始
味の素食品 － 工業会コラボ開始

味の素食品 工業会 標準化案作成

社外の動き

FOOMA
包装機械データ標準化アンケート実施

JPIを通じた他社交流

農林水産省 食品機械 IoT化WT開始

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3131標準化実現に向けた活動のご紹介
目指す標準：標準化

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データ
（意味）

32

方法

標準化実現に向けた活動のご紹介
目指す標準：標準化

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データ
（意味）

33

方法

標準化実現に向けた活動のご紹介
業界団体に提案しているPackML導入 STEP 制御設計

大幅変更

新PLC
命名ルール

STEP2
状態遷移 標準化
CommandTag 標準化

STEP1
OPC-UA 標準化(STEP0)
データのみの標準化

StatusTag 標準化

AdminTag 標準化

当面の目標
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3434標準化実現に向けた活動のご紹介
業界団体に提案しているPackML導入 STEP 制御設計

大幅変更

新PLC
命名ルール

STEP2
状態遷移 標準化
CommandTag 標準化

STEP1
OPC-UA 標準化(STEP0)
データのみの標準化

StatusTag 標準化

AdminTag 標準化

当面の目標
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35

35

PackML技術検証（アナザーウェアの対応範囲）
Field IoT Provider
OPC UA Client

分析✔各社独自の通信I/FのPLCからデータ収集✔収集したデータをPackMLの形式でOPC UA Serverへ格納✔クラウド上のOPC UA ClientソフトField IoT Providerへ通知※ 分析は他社が担当

Field IoT Gateway
OPC UA Server

各社独自の通信インタフェース

D社PLC

A社包装機

E社PLC

F社PLC

B社包装機

C社包装機

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36

PackML技術検証（期待する将来像）
Field IoT Provider
OPC UA Client

分析✔各社PLCがOPC UAとコンパニオン仕様（PackML）に対応✔各社PLCからダイレクトに Field IoT Provider がデータ収集※ 分析は他社が担当

OPC UA + コンパニオン仕様対応の設備があればダイレクトでつながる

D社PLC

A社包装機

E社PLC

F社PLC

B社包装機

C社包装機

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Field IoT Gateway OPC UA Server

情報モデル（コンパニオン仕様）

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38

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Field IoT Provider OPC UA Client

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39

トライヤル版および展示会のお知らせ■トライヤル版のダウンロード
以下のURLの “トライヤル版ダウンロード” にて無償版をご利用頂けます。
https://www.anotherware.co.jp/opc/?utm_source=corporate&utm_medium=banner&utm_campaign=corp_banner■展示会のおしらせ
Field IoT GatewayとField IoT Providerのデモを展示します。
IIFES2024・期間

2024/1/31(水) – 2/2(金)・場所

東京ビッグサイト西ホール

・URL

https://iifes.jp/ex/※シェルパ社とアナザーウェアの合同ブースです

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4040味の素食品 包装DX事例と課題

人材

OT

OT

コスト

用途に応じた、低価格のソフトの開発が進む？

充填

セキュリティ

中箱詰め
外箱詰め

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IT

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DB
分析基盤

標準化実現に向けた活動のご紹介
 異なる機械で構成された製造ラインを一つのシステムで一括管理を実現するための想定されるWBSとコスト
No.

必要なスキル1

システム要件定義

IT,製造管理2

包装機改造要件打ち合わせ
×設備数

設備Eng

3

施工

設備Eng

4

連動テスト

IT,設備Eng

5

立ち上がり確認

IT,設備Eng

No.2 想定工数例：
設備数が5台の場合、打ち合わせ×5
トータル設備Eng工数：
約5か月/ライン
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1m

2m

3m

4m

5m

6m

想定コスト例：
管理システム：1,000～2,000万円
包装機プログラム改造費用：
100～200万円/台
コスト：
2,000～3,000万円/ライン
42

7m

8m

標準化実現に向けた活動のご紹介
 製造データを共通化することで削減可能なもの
No.

必要なスキル1

システム要件定義

IT,製造管理2

包装機改造要件打ち合わせ
×設備数

設備Eng

3

施工

設備Eng

4

連動テスト

IT,設備Eng

5

立ち上がり確認

IT,設備Eng

No.2 想定工数例：
設備数が5台の場合、打ち合わせ×5→削減
トータル設備Eng工数：
約5か月/ライン

1m

2m

3m

4m

5m

6m

7m

想定コスト例：
管理システム：1, 000～2,000万円 →包装機プログラム改造費用：
100～200万円/台 → ほぼゼロ化
トータルコスト：
100～500万円/ラインを目指す

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43

8m

低コスト化

標準化実現に向けた活動のご紹介

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味の素食品からの呼びかけ
私たちは現在 食品・飲料・消費材の生産において、人手不足やさらなる経営の効率化（生産性向上）という重要な課題に直面しています。
DXを通じてこの課題を解決するためには、同業他社との”協調”が必要だと考えています。

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45